食品化学,期末大作业

（2014—2015学年第二学期）课号：课程名称：食品化学改卷教师：学号：136410099姓名：李金彪得分：1、来自马路边的油炸食品往往存在许多的不安全因素，请从油脂的化学变化说明其中的原因？·油炸油脂的化学变化及危害油脂经200℃以上高温长时间加热,其物理和化学性质均会发生很大变化,表现出黏度增大、色泽加深、泡沫增加、发烟点降低等油脂老化现象,涉及的化学反应有油脂热水解、热氧化、热分解和热聚合等,使食品营养成分遭到破坏的同时,还产生危害人体健康的有毒有害物质。热水解反应：在油炸过程中,生的食品原料中带有水分,油脂同水接触发生部分水解,其最终产物是甘油和游离脂肪酸。进入油脂中的水越多、油炸温度越高、油脂中食物碎屑和焦粒越多,游离脂肪酸的生成速度越快。游离脂肪酸较容易挥发,其含量增加是油脂烟点降低的一个重要原因。油脂在加热过程中发烟点的变化还与油脂的纯净度、油脂的种类等密切相关。发烟点降低明显的油脂,在烹饪过程中容易冒烟,影响菜肴的色泽和风味,同时油烟逸出油面还会污染周围环境,刺激人的眼、鼻、咽喉,影响人体健康。热分解反应：油脂在高温下可以分解成小分子的醛、酮、酸、烷烃等低分子化合物。温度在260℃以下时热分解反应不是十分明显,当温度上升到350℃以上时,热分解反应明显加快。油脂热分解时的温度称为发烟点,分解产物挥发产生蓝色烟雾,具有刺激性气味,其最重要的成分是丙烯醛。丙烯醛是由甘油在高温下进一步脱水以及脂肪酸的氧化而产生的,丙烯醛具有强烈的辛辣气味,对鼻、眼黏膜有较强的剌激性。使用质量差、烟点低的油脂煎炸食品时,较多的丙烯醛会随同油烟一起冒出,使操作人员及附近人员干呛难忍,有些人会出现油醉!样感觉,如头晕、头痛等。热分解时不饱和脂肪酸还可产生二聚物,二聚物包括无环单烯及具有环戊烷结构的饱和二聚物。二聚体可使动物生长缓慢,肝肿大,肝功能改变,有的还能导致生育功能障碍。1.5—双烯环状化合物的毒性较强,可导致动物出现脂肪肝、肝增大、生长迟缓、体重下降。按照20%的比例掺入基础饲料中喂大鼠,大鼠可在3-4日内死亡。热氧化聚合反应：油脂的氧化主要是油脂与空气接触,由空气中的分子态氧引起的。可分为自动氧化(常温下)和热氧化(加热条件下)两种,二者机理相同。油脂自动氧化反应多发生在油脂的贮藏中,反应速度较慢;而油脂的热氧化反应多发生在食物的烹调过程中,氧化反应激烈,同时伴有热聚合和热分解反应,产生多种聚合物,使油脂黏稠度增大(可由稀逐渐变稠至冻状凝固态),还会引起油脂起泡,并附着在煎炸食物的表面。大多数聚合物难以被机体吸收,造成蓄积性损害;但某些具有毒性的甘油酯二聚物,在体内被吸收后与酶结合,会使酶失去活性而引起生理异常现象,有害于人体健康。热氧化聚合反应是影响油脂风味、香味、色泽、营养与健康的主要反应。④油炸食品成分产生的有害物质：油炸食品的不安全性,除来自于煎炸油脂外,食品成分经高温加热可能产生对人体健康危害更大的污染物,比如油炸肉制品中含有的多环芳烃、杂环胺类污染物,油炸淀粉类食品中的丙烯酰胺。尽管各污染物都是微量存在,且为潜在毒性,但多种污染物的协同危害也是不容忽视的。综上所述：油炸食品虽然有独特的风味，但不能多吃，尤其是在路边的一些油炸食品，不仅不卫生，而且由于为了降低程度还会有危害食用者身体健康的风险。2、如何提高肉糜及肉糜制品的凝胶强度及其持水性？·提高肉糜及肉糜制品的凝胶强度的方法添加亲水胶体：亲水胶体通常是指能溶解于水,并在一定条件下能充分水化形成粘稠、滑腻或胶冻溶液的大分子物质。当把四种亲水胶体加入到肉糜中后,亲水胶体与肉糜中的盐溶蛋白以及不溶性蛋白质微粒在斩拌过程中充分混合,在加热过程中,蛋白质分子和胶体分子在水的作用下充分展开,蛋白质与蛋白质,蛋白质与多糖,多糖与多糖之间发生相互作用,形成致密、稳定的三维网状结构,提高了肉糜的凝胶强度和持水性能。亲水胶体的加人方式对肉糜性质有一定影响。当亲水胶体以凝胶形式加入时,由于凝胶的热可逆性,受热时融化,部分从肉糜中流失,冷却后在肉糜表面形成一层膜状凝胶,影响产品的外观和质构。当亲水胶体以干粉形式加入时,肉糜的凝胶性能和持水性能均较好。肉经腌制后,非溶解状态的蛋白质在食盐的作用下转变为溶解态,即析出盐溶蛋白,有利于增强与亲水胶体分子间的相互作用,从而改善了肉糜性能。肌纤维与肌间结缔组织在斩拌时被切断、打碎,改变了肌原纤维蛋白结构,使嫩度得到了改善。复合磷酸盐的加人提高了pH值,并与肌肉中金属离子鳌合,还能解离肌球蛋白,抑制蛋白质变性,从而增强了持水性。加人鸡蛋和淀粉提高肉糜的凝胶强度和嫩度：鸡蛋可以提高主料和淀粉之间的亲和力,增加肉糜的粘性;鸡蛋还可增强肉糜的乳化性,从而使肉糜的胶体性能加强,提高吸水能力;鸡蛋嫩滑,特别是鸡蛋清可使菜品更加洁白、光亮。但投放时要分次加人,更不能添加过量,否则会使肉糜粘劲降低,加热时难以成。顺着一个方向搅打也可以提高肉糜的凝胶强度：鸡蛋清是经过打泡后加人,其蛋白质是由许多经过折叠、扭曲、盘绕但有高度组织的空间网状肤链组成。由于顺着一个方向搅打,导致蛋清中的液体向中心紧缩,使蛋白质分子的排列规则发生变化,重新排列成为有空间结构的气一液结构。随着人工的不断搅打,许多类分子和空气进人气一液结构,使蛋白质分子不断扩大形成蛋泡。由于有强胶粘性的粘蛋白存在,它与油脂和肉糜勃连,保持了内部的稳定性。④加热温度以75一80℃最适宜可保持肉糜的弹性：当肉糜加热熟制时,蛋白质变性,蛋清表现出吸水性,同时蛋泡中由于掺入的空气受热膨胀逸出,蛋白质凝固出现一定的空间,水蒸汽进人而固定下来。肉糜中肌肉蛋白质受热变性,保持蛋白质空间构象的那些弱键断裂,破坏了肤链的特定排列,原来在分子内部的一些非极性基团暴露到了分子表面,由于非极性基团有憎水性,使原来附在蛋白质分子表面的水分子脱离,因而蛋白质的持水力降低了,此时肌肉中的肌纤维间膜物质受热溶化,出现一定的空间,使部分水掺人。在加热成熟时,温度也要控制好,如水余鱼圆(肉糜的一种),加热温度以75一80℃最适宜,也就是说,在制作的过程中要用微火保热,不能沸腾;如果沸腾,鱼圆会失去弹性,甚至松散,特别是加发蛋的肉糜菜,温度过高不但会使肉糜失去弹性,而且会出现外形干瘪和粗老的现象,严重影响肉糜的质量,进而影响烹饪成菜的质量。⑤添加增加凝胶强度的增强剂：鱼糜可以制造出品种繁多的食品,这正是鱼糜能成为世界范围广泛利用的原料的原因。鱼糜制品弹性的强弱是衡量其质量优劣的一个重要标志。为了获得具有较高凝胶强度的鱼糜制品,人们常用乳酸、柠檬酸、硫酸及酪蛋白酸的钙盐作为凝胶强度的增强剂。·提高肉糜及肉糜制品持水性的方法添加淀粉可以提高肉糜持水力肌纤维所形成的空间有限,只能容纳部分水,大部分水却还未固定下来。这与受热后的淀粉的变化有密切的关系。下面就介绍一下淀粉在制肉糜中起的重要的作用。肉糜中添加少量的淀粉可使肉糜粘性增大,持水的稳定性提高。淀粉糊化时所吸收的水分是肉糜中与蛋白质变性后结合不够紧密的水分,因为蛋白质变性温度比淀粉糊化温度低,淀粉糊化所吸收的水分并不影响蛋白质变性所形成的网络体系,而是固定了体系以外的不稳定水分,从而保证了肉糜的嫩度。淀粉糊化时所吸收的水分是肉糜中与蛋白质变性后结合不够紧密的水分,因为蛋白质变性温度比淀粉糊化温度低,淀粉糊化所吸收的水分并不影响蛋白质变性所形成的网络体系,而是固定了体系以外的不稳定水分,从而保证了肉糜的嫩度。制肉糜时加人的湿淀粉为天然淀粉,淀粉有直链淀粉和支链淀粉两种结构。直链淀粉是由200~980个葡萄糖残基构成的一条呈螺旋形的分子,而支链淀粉形如高梁穗,每个穗由短链组成,它有几十个分支。天然淀粉的吸湿性不强,直链淀粉由于紧密的封闭型螺旋线形结构,不利于与水分子形成较强的分子内氢键而不利于与水分子结合,而支链淀粉则由于高度的分支性比较开放,利于与水分子内氢键结合,只吸收少量水,这就是制肉糜时加人淀粉没有起到保持水的作用,体积只是微有膨胀但没有大的变化的原因。当肉糜制品人锅受热后,淀粉发生溶胀、分裂,形成均匀糊状溶液,淀粉分子间的氢键断开,水分子进人淀粉微晶间隙,不可逆地大量吸水,体积膨胀50~100倍。这些水来源于肉糜中的肉汁,也包括蛋白质受热排挤出来的水,以及乳化油脂稳定性下降脱离出来的水。这样就防止了肉糜受热后的吐水现象,保持了肉糜制品的风味、鲜味,并使其达到质嫩的效果。同时,淀粉粒的这种糊化作用,使得淀粉变得柔软且有粘性,可以把肉蓉、油脂和水分三者粘合,便于将肉糜制成各种形状的菜肴。搅拌“上劲”可以提高肉糜持水力(第一次“吃水”高潮)肉糜除了含有水分外,还含有丰富的蛋白质,当肉糜用水解散时,蛋白质分子表面分布的各种极性基团有利于蛋白质分子与水分子结合,增加蛋白质分子同水分子的吸引力,使水溶液中的蛋白质成为高度水化分子,这就是蛋白质的水化作用。在肉糜解散后,由于用力顺一方向搅打,蛋白质分子由不规则的排列转为较规则的排列,极性基团转向分子表面,非极性基团转向分子内部,使许多未结合的蛋白质分子表面带上电荷,由于解散搅打使某些基团离子化,蛋白质分子带上电荷后,增加了蛋白质的持水力,所以用力顺一方向搅打后,肉糜越来越粘,行业中称此为“上劲”。此时可以继续加水,直至肉糜“吃饱”。这就是肉糜的第一次“吃水”高潮。盐对肉糜持水力的影响(第二次“吃水”高潮)当肉糜第一次充分吸水后,适当加人盐或盐水,能使肉糜增加鲜味和蛋白质的持水力,使肉糜第二次出现大量“吃水”现象。盐的化学成分主要是氯化钠,它在水中电解为钠离子和氯离子,正负离子吸附在蛋白质分子表面,增加了蛋白质分子的亲水性和持水力;同时肌肉组织细胞内的肌动蛋白在盐溶液中不能从细胞中溶出,也增加了持水性,而它本身也具有鲜味性质,这样就提高了肉糜制品的鲜味。蛋白质分子水化作用后,加厚了水化层,增加了溶液浓度,提高了肉糜粘度,这就是在加盐后搅打再一次“上劲”的原因:另外,在盐的作用下,盐溶性蛋白质集结成糊状蛋白质溶胶,从而形成具有较大粘性和可塑性的胶糊。肉糜中蛋白质分子之间因较弱的氢键、范德华力、疏水力等相互作用,使肉糜具有可塑性。在加热过程中,肉糜中的蛋白质会因为热变性,而发生肤链伸展,原作用力被拆开,并进行重新排列组合,蛋白质之间形成新的交联。使肉糜的粘度进一步增强。肉糜能否达到细嫩而有弹性的质感,跟盐的浓度和投放时间直接相关。例如:虾糜最佳弹性的食盐浓度应在.06一3moFL,食盐的添加可使活性蛋白质溶出作用增强,但是,如果添加食盐浓度超过1.sm0FL,菜肴的口味就会变咸。所以应控制在0.6一1.2m0FL的范围为佳。调制肉糜时应先加水后放盐,如果在制作过程中先往虾肉糜中加盐,就会导致虾肉细胞内溶液的浓度低于细胞外的浓度,虾糜不仅吃水量不足,甚至会造成水分子向盐液渗透,出现脱水现象,所以应先往虾糜里逐步加水并不断搅拌,使虾肉细胞周围溶液的浓度低于细胞内的浓度,这样细胞内的渗透压就大于细胞外,水在渗透压差的推动下,就能从细胞外向细胞内渗透,待到渗透平衡时,虾糜就吃够了水,再加盐搅拌上劲,这样做出来的虾糜菜肴鲜嫩而富有弹性。④温度和pH值肉糜稳定的最佳温度是在2℃左右,因为这一温度最利于肌肉活性蛋白质的溶出。温度达到30℃以上,肉糜的吸水能力下降,形成肉糜嫩度和弹性的肌球蛋白在加盐后对热很不稳定,使肉糜失水、松散。所以调制肉糜,夏天比冬天的难度更大。夏天调制肉糜,投水量要稍少点儿,如果采用机器搅打,肉糜由于搅拌旋转的速度快,摩擦后产生较多的热量,使肉糜的温度上升。因而,在操作中必须采取手段降低肉糜温度。首先采取停顿降温法,即将肉糜搅拌30秒钟,停2一3分钟,待其温度降至室温左右,再搅拌,这样可防止肉糜中的一部分蛋白质的持水机能降低;然后再采取冷藏降温法,即将搅拌上劲后的肉糜放于2一8℃的冷藏柜中静置1一2个小时。这样,使肉糜中的可溶性蛋白质充分溶出,进一步增强其持水性:其次,可使用冷水搅拌,目的也是为了降低肉糜的温度,防止吸水能力下降。最后,调好的肉糜应放入冰箱冷藏1一2个小时,防止夏天制作的肉糜变质,导致肉糜类菜肴“失手”。此